アルミニウム表面微細加工による機能化技術
研究の背景
デジタル化が進む中でも新聞、雑誌、広告などの印刷物の需要は伸び続けている。これに伴い、印刷の主流となる平版印刷版材であるPS版の需要は一層高まっている。PS版の支持体はアルミニウムだが、その表面には、版のパターンが形成された後にインクが付く部分になる、ポリマーをベースとした感光層との接着性を確保する機能と、一方では版が形成された後にはインクをはじくための、アルミ表面の親水性が必要である。この一見相反する要求性能（感光層とアルミ表面の接着、アルミ表面の保水性）を満たすためにアルミニウム表面には凹凸（砂目）パターンが形成されており、さらに表面硬化と親水性の向上の目的で、砂目形成したアルミニウム表面には陽極酸化皮膜が形成されている。
![[写真]PS版の断面](pack/images/review05_img_01.gif)
PS版の断面
研究の概要
1. 砂目形成
砂目形成は、酸性水溶液中の交流による電解エッチングが主な方法である。カソード反応でアルミニウム表面に皮膜を作り、この皮膜が抵抗となるため、アノード反応でのアルミニウム溶解が選択的となって、表面に微細で均一な砂目が形成される。砂目形成のためには表面皮膜の生成とその制御などが重要なポイントである。また電解エッチングを大型スケールの製造機において実現するスケールアップ技術が大変重要になっている。
![[写真]砂目形状（当社製品の一例）](pack/images/review05_img_02.jpg)
砂目形状（当社製品の一例）
2. 陽極酸化皮膜形成
陽極酸化皮膜は、砂目形成したアルミニウムを酸性水溶液中で直流電解することで形成される。陽極酸化皮膜は、多数のナノメートルオーダーの微細孔が生成した多孔質皮膜である。多孔質皮膜の形態は製品性能に大きく影響を与えるため、精密な形態の制御や、上述のようなスケールアップ技術が必要となる。
![[写真]陽極酸化皮膜Keller-Hunter-Robinsonモデル（4%リン酸, 120V）](pack/images/review05_img_03.gif)
陽極酸化皮膜Keller-Hunter-Robinsonモデル（4％リン酸、120V）
最近では、こうした陽極酸化皮膜形成技術を発展させて微細孔を配列する技術を検討し、電子材料・光学材料などへの展開を目指している。表面機能化の技術開発には、電気化学・化学工学・機械工学・電気工学などさまざまな分野の融合が必要であり、これら分野の研究者の活躍が期待されている。
![[写真]微細孔配列過程](pack/images/review05_img_04.gif)
微細孔配列過程
参考文献
- 榊博和.軽金属.40,8,640（1990）
- 鵜飼義一ほか編.表面技術総覧.広信社.819（1983）
- H Masuda et al.JJ.April,Phys.35,L126（1996）
